MEMS傳感器與陶瓷PCB的情緣

slt123 · 發(fā)表于 2017-12-5 11:42:39

我們先對(duì)MEMS傳感器做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹：MEMS的全稱(chēng)是微型電子機(jī)械系統(tǒng)，微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，將微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。你可以把它理解為利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝和材料，用微米技術(shù)在芯片上制造微型機(jī)械，并將其與對(duì)應(yīng)電路集成為一個(gè)整體的技術(shù)。所以它是以半導(dǎo)體制造技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的制造技術(shù)平臺(tái)。

它的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械，它們的尺寸更小，最大的不超過(guò)一個(gè)厘米，甚至僅僅為幾個(gè)微米，其厚度就更加微小。采用以硅為主的材料，電氣性能優(yōu)良，硅材料的強(qiáng)度、硬度和楊氏模量與鐵相當(dāng)，密度與鋁類(lèi)似，熱傳導(dǎo)率接近鉬和鎢。采用與集成電路(IC)類(lèi)似的生成技術(shù)，可大量利用IC生產(chǎn)中的成熟技術(shù)、工藝，進(jìn)行大批量、低成本生產(chǎn)，使性?xún)r(jià)比相對(duì)于傳統(tǒng)“機(jī)械”制造技術(shù)大幅度提高。

就拿麥克風(fēng)打個(gè)簡(jiǎn)單的比方：

如果前面的文字理解不了，從這上面這個(gè)傳統(tǒng)麥克和MEMS麥克風(fēng)的圖片可以看出來(lái)了，之前的七八種機(jī)械配件就全部集成在了一塊很小的MEMS傳感器芯片了了。所以這個(gè)體積是非常小，重量也非常輕。由于是芯片制造，一致性好、功耗低，更易于批量生產(chǎn)。但是對(duì)技術(shù)的要求那就非常高了。MEMS傳感器的出現(xiàn)極大的滿(mǎn)足了大家對(duì)產(chǎn)品小體積、高性能的要求。

而這塊這么厲害的芯片就是使用陶瓷PCB制成，MEMS傳感器采用陶瓷PCB作為芯片基板自然是有其原因的，我們先看下MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域，再來(lái)講為什么使用陶瓷PCB就比較好理解了。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，由最早的工業(yè)、軍用航空應(yīng)用走向普通的消費(fèi)市場(chǎng)。軍用與航空屬于所謂的高價(jià)值MEMS應(yīng)用領(lǐng)域，但是這兩個(gè)領(lǐng)域的用量太小了，一年也就四千萬(wàn)美金左右，增長(zhǎng)空間也是有限的。醫(yī)療電子上的MEMS器件價(jià)值也不錯(cuò)，它的傳感器的平均銷(xiāo)售價(jià)格遠(yuǎn)高于其它可比的MEMS領(lǐng)域�？傮w來(lái)看，一年高價(jià)值MEMS產(chǎn)業(yè)的營(yíng)業(yè)收入將達(dá)到3億美元左右。但是應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬于汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)電子應(yīng)用市場(chǎng)，這兩大領(lǐng)域占了MEMS傳感器市場(chǎng)的60%以上。我們下面分析一下這兩個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域。

一個(gè)是汽車(chē)電子，大家都知道，汽車(chē)上的傳感器基本都是在控制系統(tǒng)上面，以收集發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)為主，但是汽車(chē)在運(yùn)行在當(dāng)中的使用環(huán)境非常惡劣，高溫、腐蝕、塵土等等因素都可能導(dǎo)致脆弱的傳感器失效。這時(shí)候就需要陶瓷PCB來(lái)保障整個(gè)傳感器的正常運(yùn)行，如果說(shuō)傳感器是個(gè)偵察兵，那么陶瓷PCB就是他的防彈衣。這件“防彈衣”能夠耐高溫、防腐蝕。

還有一個(gè)重要的領(lǐng)域就是消費(fèi)電子領(lǐng)域，也就是像手機(jī)電腦這種終端消費(fèi)電子�；灸壳笆忻嫔纤械南M(fèi)電子都有一個(gè)通病，那就是散熱難，手機(jī)電腦各種“發(fā)燒”，陶瓷PCB對(duì)于消費(fèi)電子而言，就是一劑“退燒藥”，擁有超高導(dǎo)熱率的陶瓷PCB能夠保證電子消費(fèi)產(chǎn)品永不“發(fā)燒”。

陶瓷PCB基于MEMS傳感器，就像是一個(gè)不離不棄的戰(zhàn)友，始終守護(hù)在其旁側(cè)。小編同時(shí)也希望我國(guó)的MEMS傳感器能夠在忠實(shí)的陶瓷PCB戰(zhàn)友的幫助下，取得世界級(jí)的突破。